Ecole Doctorale VAS - Profil N° FINANCEMENT Demandé : MEN-NF, ARED Acquis
Fiche Résumé du sujet de thèse 2011
Champs disciplinaires : Agronomie et Santé
Titre de la thèse : Etude des altérations splanchniques et centrales induites par des régimes hyper-sucrés (glucose, fructose) : impact sur la détection des nutriments et leur valeur hédonique.
Unité/équipe encadrante : Unité mono-équipe ADNC (Alimentation, Adaptations Digestives, Nerveuses et Comportementales) créée en janvier 2012, anciennement partie intégrante de l’UMR1079 SENAH
Nom des responsables scientifiques et codirecteurs : Charles-Henri Malbert & David Val-Laillet
Contact : david.val-laillet@rennes.inra.fr - 02 23 48 50 72
Contexte socioéconomique et scientifique : Chez l’homme et l’animal la consommation chronique d’un régime hyper-sucré peut induire des altérations métaboliques et neurophysiologiques conduisant à des troubles du comportement alimentaire. En Europe, le saccharose et le glucose représentent la majeure partie de l’apport en ‘sucres rapides’, tandis qu’en Amérique du Nord, c’est le fructose qui tient ce rôle et plusieurs études suggèrent un rôle du fructose dans l’émergence du syndrome métabolique (Dekker et al. 2010). Glucose et fructose ont des pouvoirs sucrants différents et induisent des effets métaboliques, physiologiques ainsi que des réponses cérébrales (Purnell et al. 2010) très contrastés chez l’homme. Cependant, il n’existe pas d’étude contrôlée comparant les effets à long terme de régimes hyperglucidiques riches en glucose ou fructose sur la physiologie intestinale et le métabolisme cérébral. De plus, les rôles respectifs des signaux céphaliques impliqués dans la palatabilité, et des signaux métaboliques impliqués dans la régulation homéostatique, restent à élucider dans le cadre de l’activation des zones cérébrales de la récompense et du contrôle de la prise alimentaire.
Sujet
Les hypothèses et questions posées: Nous supposons que des régimes enrichis en ‘sucres rapides’ et consommés chroniquement seront plus délétères pour la santé qu’un régime enrichi en ‘sucres lents’, et que le fructose sera plus néfaste que le glucose. Nous répondrons à cinq grandes questions en utilisant un modèle miniporc adulte : 1) Quel impact ont ces régimes sur le comportement et la motivation alimentaire ? 2) Dans quelle mesure ces régimes altèrent-ils l’expression génique et protéique de différents transporteurs du glucose/fructose (SGLT1, GLUT2, GLUT5, etc.) dans le tube digestif et le cerveau ? 3) Ces régimes affectent-ils les fonctions de barrières intestinale et hématoencéphalique ? 4) Quel impact a une exposition prolongée à ces régimes sur le métabolisme cérébral basal ? 5) Comment interagissent les signaux céphaliques (perception orale) et viscéraux (détection intestinale) dans l’activation des circuits de la récompense et du contrôle de la prise alimentaire lors de la perception/détection de sucre ?
Les grandes étapes de la thèse et démarche : La thèse se divisera en trois grandes étapes. La première étape sera de comparer les effets comportementaux (question 1) de trois régimes hyperglucidiques dont un sera enrichi en glucose, le second en fructose, et le troisième sera riche en glucides à absorption lente (e.g. amidon). Cette étape permettra de mettre en évidence des différences de palatabilité/appétence et leurs conséquences en termes de consommation et prise de poids. Le second volet, aura pour but de décrire les altérations neurophysiologiques induites sur le long terme (après plusieurs mois de régime) au niveau intestinal et cérébral par ces trois régimes (questions 2, 3 et 4). La dernière étape aura pour but d’évaluer la manière dont les perceptions orales et viscérales interagissent pour moduler le plaisir et la motivation alimentaire au niveau cérébral, toujours en contexte délétère.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
En fonction des questions posées : 1) Mesures du poids corporel et de la consommation d’aliment ; analyses de palatabilité, préférences et motivation alimentaires ; microstructure du repas pour évaluer rassasiement et satiété 2) RT-PCR et Western blot aux niveaux digestif et cérébral ciblés sur les transporteurs de glucose et de fructose 3) Chambre de Ussing (perméabilité intestinale) et CT-scan par injection (perméabilité hémato-encéphalique) 4) Tomographie d’Emission Positronique de 18fluorodésoxyglucose (métabolisme cérébral basal) 5) Tomographie d’Emission Monophotonique de 99mTc-HMPAO (réponses cérébrales à des stimulations sucrées orales et/ou viscérales).
Compétences scientifiques et techniques requises par le candidat : Biologie et physiologie animale, éthologie, neurobiologie. Intérêt pour l’imagerie fonctionnelle et la biochimie.